KR102333240B1

KR102333240B1 - 차량용 물체 인식 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102333240B1
Application number: KR1020190169549A
Authority: KR
Inventors: 심연주; 정진우; 박상원; 정준섭
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2021-12-01
Also published as: KR20210077978A; CN112986966B; CN112986966A; US20210190957A1; US11841423B2

Abstract

차량용 물체 인식 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 차량용 물체 인식 장치는 각각이 물체를 향해 신호를 송출하고 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로와 간접 경로의 신호를 각각 수신하는 2개 이상의 센서, 센서 각각에 의해 수신된 직접 경로와 간접 경로의 신호 각각을 이용하여 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF(Time of Flight)를 검출하는 ToF 검출부; 및 ToF 검출부에 의해 검출된 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF를 이용하여 물체를 인식하는 물체 인식부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 물체 인식 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR IDENTIFYING OBJECT}

본 발명은 차량용 물체 인식 장치 및 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 두 개의 초음파 센서를 통해 서로 다른 주파수의 초음파 신호를 각각 송출하고 이들 초음파 센서 각각을 통해 획득된 ToF(Time of Flight)를 토대로 물체의 종류와 형상을 인식하는 차량용 물체 인식 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 주차 보조 시스템은 차량과 물체와의 거리에 따라 차등적으로 3단계의 경고를 발생한다. 주차 보조 시스템은 차량과 물체와의 거리가 81cm~120cm인 경우 1차 경고하고, 41cm~80cm인 경우 2차 경고하며, 40cm 이하인 경우 3차 경고를 수행한다.

주차 보조 시스템에는 주로 초음파 센서가 이용된다. 주차 보조 시스템의 제어 유닛은 초음파 센서를 통해 특정 대역의 초음파 신호를 송출하고, 물체에 반사되는 특정 대역의 초음파 신호를 수신하여 차량의 후방에 존재하는 물체의 접근 방향 및 접근 거리를 판단한다. 초음파 센서는 차량 전방의 물체를 감지하기 위해 차량 전방(앞쪽 범퍼)에 4개(FR(Front Right), FCR(Front Center Right), FCL(Front Center Left), FL(Front Left))가 장착되며, 차량 후방의 주변 장애물을 감지하기 위해 차량 후방(뒤쪽 범퍼)에 4개(RR(Rear Right), RCR(Rear Center Right), RCL(Rear Center Left), RL(Rear Left))가 장착된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2013-0046129호(2013.05.07)의 '차량의 물체 감지방법'에 개시되어 있다.

종래의 초음파 센서 시스템은 거리에 따른 신호 세기의 임계값 튜닝을 통하여 물체 감지 및 경보 유무를 결정한다.

그러나 초음파 센서 시스템은 1.2m 부근에서 신호의 세기만으로 물체(PVC 파이프)와 도로턱 및 알루미늄덕트 등을 구분하는데 한계가 있으며, 2.2m 부근에서 감지되는 자갈로 신호 역시 물체와의 근소한 신호세기 차이로 인하여 오경보를 발생시킬 수 있으므로 임계값 튜닝에 상당한 시간과 노력이 발생하였다. 이러한 임계값 튜닝에만 의존하는 방법은 온도, 습도 등의 환경 변화에 취약하며, 초음파 센서의 감지 성능을 제한하게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 두 개의 초음파 센서를 통해 서로 다른 주파수의 초음파 신호를 각각 송출하고 이들 초음파 센서 각각을 통해 획득된 ToF(Time of Flight)를 토대로 물체의 종류와 형상을 인식하는 차량용 물체 인식 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 물체 인식 장치는 각각이 물체를 향해 신호를 송출하고 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로와 간접 경로의 신호를 각각 수신하는 2개 이상의 센서; 상기 센서 각각에 의해 수신된 직접 경로와 간접 경로의 신호 각각을 이용하여 상기 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF(Time of Flight)를 검출하는 ToF 검출부; 및 상기 ToF 검출부에 의해 검출된 상기 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF를 이용하여 물체를 인식하는 물체 인식부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 센서는 서로 다른 주파수의 신호를 각각 송출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 센서는 다른 주파수의 신호를 간접 경로의 신호로서 수신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 센서는

제1 주파수 대역의 제1 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제1 신호 및 간접 경로의 제2 신호를 각각 수신하는 제1 센서; 및 제2 주파수 대역의 제2 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제2 신호 및 간접 경로의 제1 신호를 각각 수신하는 제2 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 센서와 상기 제2 센서의 주파수를 각각 변조하여 상기 제1 센서를 통해 제1 신호를 송출하고, 상기 제2 센서를 통해 제2 신호를 송출하는 센싱 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 ToF 검출부는 상기 제1 센서에 의해 수신된 직접 경로의 제1 신호 및 간접 경로의 제2 신호 각각을 통해 제1 직접 경로 ToF와 제1 간접 경로 ToF를 각각 검출하고, 상기 제2 센서에 의해 수신된 직접 경로의 제2 신호 및 간접 경로의 제1 신호 각각을 통해 제2 직접 경로 ToF와 제2 간접 경로 ToF를 각각 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체 인식부는 상기 제1 간접 경로 ToF와 상기 제2 간접 경로 ToF의 오차와 기 설정된 제1 임계값을 비교하여 비교 결과 상기 오차가 상기 제1 임계값을 초과하면 상기 물체를 자갈로 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체 인식부는 상기 제1 간접 경로 ToF와 상기 제2 간접 경로 ToF를 평균한 간접 경로 평균값에서 상기 제1 직접 경로 ToF와 상기 제2 직접 경로 ToF를 평균한 직접 경로 평균값을 차감한 값을 기 설정된 제2 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 중 적어도 하나에 감지 에러가 발생한 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체 인식부는 상기 간접 경로 평균값의 제곱값에서 상기 직접 경로 평균값의 제곱값을 차감한 값의 제곱근의 배수를 기 설정된 제3 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 물체의 폭을 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체 인식부는 상기 배수가 상기 제3 임계값 이하이면 상기 물체가 폭이 상대적으로 좁은 것으로 인식하는 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체 인식부는 상기 배수가 상기 제3 임계값을 초과하면 상기 물체가 폭이 상대적으로 넓은 것으로 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체 인식부는 상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나를 기 설정된 제4 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 물체의 높이를 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체 인식부는 물체의 높낮이를 3단계 이상으로 나누어 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체 인식부는 상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나가 상기 제4 임계값 이하이면 상기 물체의 높이가 상대적으로 높은 것으로 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체 인식부는 상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나가 상기 제4 임계값을 초과하면 상기 물체의 높이가 상대적으로 낮은 것으로 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제4 임계값은 차속, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 간의 거리, 및 이전 스케쥴과 현재 스케쥴에서의 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF 중 적어도 하나에 따라 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 물체 인식 방법은 제1 센서가 제1 주파수 대역의 제1 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제1 신호 및 간접 경로의 제2 신호를 각각 수신하는 단계; 제2 센서가 제2 주파수 대역의 제2 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제2 신호 및 간접 경로의 제1 신호를 각각 수신하는 단계; ToF(Time of Flight) 검출부가 상기 제1 센서와 상기 제2 센서에 의해 각각 수신된 직접 경로와 간접 경로의 신호 각각을 이용하여 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF를 검출하는 단계; 및 물체 인식부가 상기 ToF 검출부에 의해 검출된 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF를 이용하여 물체를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 센서로부터 송출된 제1 신호와 상기 제2 센서로부터 송출된 제2 신호는 주파수가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 센서로부터 송출된 제1 신호와 상기 제2 센서로부터 송출된 제2 신호는 초음파 신호인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 ToF를 검출하는 단계에서, 상기 ToF 검출부는 상기 제1 센서에 의해 수신된 직접 경로의 제1 신호 및 간접 경로의 제2 신호 각각을 통해 제1 직접 경로 ToF와 제1 간접 경로 ToF를 각각 검출하고, 상기 제2 센서에 의해 수신된 직접 경로의 제2 신호 및 간접 경로의 제1 신호 각각을 통해 제2 직접 경로 ToF와 제2 간접 경로 ToF를 각각 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체를 인식하는 단계에서, 상기 물체 인식부는 상기 제1 간접 경로 ToF와 상기 제2 간접 경로 ToF의 오차가 기 설정된 제1 임계값을 비교하여 비교 결과 상기 오차가 상기 제1 임계값을 초과하면 상기 물체를 자갈로 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체를 인식하는 단계에서, 상기 물체 인식부는 상기 제1 간접 경로 ToF와 상기 제2 간접 경로 ToF를 평균한 간접 경로 평균값에서 상기 제1 직접 경로 ToF와 상기 제2 직접 경로 ToF를 평균한 직접 경로 평균값을 차감한 값을 기 설정된 제2 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 중 적어도 하나에 감지 에러가 발생한 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체를 인식하는 단계에서, 상기 간접 경로 평균값의 제곱값에서 상기 직접 경로 평균값의 제곱값을 차감한 값의 제곱근의 배수를 기 설정된 제3 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 물체의 폭을 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체를 인식하는 단계에서, 상기 물체 인식부는 상기 배수가 상기 제3 임계값 이하이면 상기 물체가 폭이 상대적으로 좁은 것으로 인식하는 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체를 인식하는 단계에서, 상기 물체 인식부는 상기 배수가 상기 제3 임계값을 초과하면 상기 물체가 폭이 상대적으로 넓은 것으로 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체를 인식하는 단계에서, 상기 물체 인식부는 상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나를 기 설정된 제4 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 물체의 높이를 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체를 인식하는 단계에서, 상기 물체 인식부는 물체의 높낮이를 3단계 이상으로 나누어 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체를 인식하는 단계에서, 상기 물체 인식부는 상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나가 상기 제4 임계값 이하이면 상기 물체의 높이가 상대적으로 높은 것으로 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 물체를 인식하는 단계에서, 상기 물체 인식부는 상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나가 상기 제4 임계값을 초과하면 상기 물체의 높이가 상대적으로 낮은 것으로 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 물체 인식 장치 및 방법은 두 개의 초음파 센서를 통해 서로 다른 주파수의 초음파 신호를 각각 송출하고 이들 초음파 센서 각각을 통해 획득된 ToF(Time of Flight)를 토대로 물체의 종류와 형상을 인식한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 물체 인식 장치 및 방법은 물체의 종류와 형상을 인식하여 물체 추적 성능을 향상시키고, 차량 오제동을 감소시켜 충돌 경고장치의 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 차량용 물체 인식 장치 및 방법은 물체 종류에 따라 임계값을 다르게 설정으로써 최대 감지거리를 증대시킬 수 있고, 근거리의 자갈을 구분하여 물체 감지 로직의 강건성을 향상시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 물체 인식 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체의 종류에 따른 직접 경로와 간접 경고를 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서에 대한 물체의 높이를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량과 물체의 수평 거리에 대한 ToF 변화량을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 물체 인식 방법의 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 물체 인식 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.

본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 물체 인식 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체의 종류에 따른 직접 경로와 간접 경고를 나타낸 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서에 대한 물체의 높이를 나타낸 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량과 물체의 수평 거리에 대한 ToF 변화량을 나타낸 도면이다.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 물체 인식 장치는 제1 센서, 제2 센서, 센싱 제어부(30), ToF(Time of Glight) 검출부(40), 물체 인식부(50) 및 차속 센서(60)를 포함한다.

제1 센서는 차량 후방의 일측에 설치되어 기 설정된 주파수 대역의 제1 신호를 송출하고 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 신호와 간접 경로의 제2 신호를 각각 수신한다. 여기서, 제1 센서에 의해 수신되는 직접 경로의 제1 신호와 간접 경로의 제2 신호는 주파수가 서로 상이하다.

제2 센서는 차량 후방의 제1 센서 타측에 설치되어 기 설정된 주파수 대역의 제2 신호를 송출하고 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제2 신호와 간접 경로의 제1 신호를 각각 수신한다. 여기서, 직접 경로의 신호와 간접 경로의 신호는 주파수가 서로 상이하다. 여기서 제2 센서에 의해 수신되는 직접 경로의 제2 신호와 간접 경로의 제1 신호는 주파수가 서로 상이하다.

본 실시예에서, 송신파 변조를 사용하는 센서를 제1 센서와 제2 센서로 구분하고 각각이 서로 다른 주파수 대역의 제1 신호와 제2 신호를 송수신하는 것을 예시로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되지 않고 복수 개가 구비될 수 있으며, 이들 센서들은 서로 상이한 주파수 대역의 신호를 송출하고 간접 신호를 수신할 수 있다.

본 실시예에서, 제1 센서와 제2 센서는 초음파 신호를 송수신하는 초음파 센서를 예시로 설명하며, 제1 센서로는 제1 초음파 센서(10)를 예시로 설명하고, 제2 센서로는 제2 초음파 센서(20)를 예시로 설명한다.

차속 센서(60)는 차량의 차속을 감지한다.

제1 초음파 센서(10)는 차량 후방의 일측에 설치된다. 제1 초음파 센서(10)는 제1 주파수 대역의 제1 초음파 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제1 초음파 신호 및 간접 경로의 제2 초음파 신호를 각각 수신한다.

제1 초음파 신호는 제1 초음파 센서(10)로부터 물체를 향해 송출된 후 물체에 반사되어 제1 초음파 센서(10)에 수신되는 제1 주파수 대역의 초음파 신호이다.

제2 초음파 신호는 제2 초음파 센서(20)로부터 물체를 향해 송출된 후 물체에 반사되어 제1 초음파 센서(10)에 수신되는 제2 주파수 대역의 초음파 신호이다.

제2 초음파 센서(20)는 차량 후방의 제1 초음파 센서(10)의 타측에 설치된다. 제2 초음파 센서(20)는 제2 주파수 대역의 제2 초음파 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제2 초음파 신호 및 간접 경로의 제1 초음파 신호를 각각 수신한다.

제2 초음파 신호는 제2 초음파 센서(20)로부터 물체를 향해 송출된 후 물체에 반사되어 제2 초음파 센서(20)에 수신되는 제2 주파수 대역의 초음파 신호이다.

제1 초음파 신호는 제1 초음파 센서(10)로부터 물체를 향해 송출된 후 물체에 반사되어 제2 초음파 센서(20)에 수신되는 제1 주파수 대역의 초음파 신호이다.

즉, 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20)는 서로 다른 주파수의 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역의 제1 초음파 신호와 제2 초음파 신호를 각각 송출한다. 이 경우, 제1 초음파 센서(10)는 직접 경로의 제1 초음파 신호를 수신함과 더불어 간접 경로의 제2 초음파 신호를 수신하고, 제2 초음파 센서(20)는 직접 경로의 제2 초음파 신호를 수신함과 더불어 간접 경로의 제1 초음파 신호를 수신한다.

여기서, 직접 경로는 송출된 초음파 신호(제1 초음파 신호 or 제2 초음파 신호)가 물체에 반사된 후 해당 초음파 신호(제1 초음파 신호 or 제2 초음파 신호)를 송출한 초음파 센서(제1 초음파 센서(10) or 제2 초음파 센서(20))에 수신되는 경우의 초음파 신호 경로이다.

간접 경로는 송출된 초음파 신호(제1 초음파 신호 or 제2 초음파 신호)가 물체에 반사된 후 해당 초음파 신호(제1 초음파 신호 or 제2 초음파 신호)가 인접한 다른 초음파 센서(제2 초음파 센서(20) or 제1 초음파 센서(10))에 수신되는 경우의 초음파 신호 경로이다.

센싱 제어부(30)는 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 각각이 서로 다른 주파수 대역의 초음파 신호를 송출하도록 한다. 즉, 센싱 제어부(30)는 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20)의 주파수를 각각 변조하여 제1 초음파 센서(10)를 통해 제1 주파수 대역의 제1 초음파 신호를 송출하고, 제2 초음파 센서(20)를 통해 제2 주파수 대역의 제2 초음파 신호를 송출한다.

ToF 검출부(40)는 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20)에 의해 각각 수신된 직접 경로와 간접 경로의 초음파 신호 각각을 이용하여 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF를 검출한다.

즉, ToF 검출부(40)는 제1 초음파 센서(10)에 의해 수신된 직접 경로의 제1 초음파 신호 및 간접 경로의 제2 초음파 신호 각각을 통해 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)와 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)를 각각 검출하고, 제2 초음파 센서(20)에 의해 수신된 직접 경로의 제2 초음파 신호 및 간접 경로의 제1 초음파 신호 각각을 통해 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)와 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)를 각각 검출한다.

여기서, 제1 초음파 센서(10)에 의해 송출된 후 물체에 반사되어 제1 초음파 센서(10)에 수신된 직접 경로의 제1 초음파 신호로 검출된 ToF를 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)라 하고, 제2 초음파 센서(20)에 의해 송출된 후 물체에 반사되어 제1 초음파 센서(10)에 수신된 간접 경로의 제2 초음파 신호로 검출된 ToF를 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)라 한다.

또한, 제2 초음파 센서(20)에 의해 송출된 후 물체에 반사되어 제2 초음파 센서(20)에 수신된 직접 경로의 제2 초음파 신호로 검출된 ToF를 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)라 하고, 제1 초음파 센서(10)에 의해 송출된 후 물체에 반사되어 제2 초음파 센서(20)에 수신된 간접 경로의 제1 초음파 신호로 검출된 ToF를 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)라 한다.

물체 인식부(50)는 ToF 검출부(40)에 의해 검출된 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF를 이용하여 물체를 인식한다.

도 2 를 참조하면, 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20)에 의해 송출된 제1 초음파 신호와 제2 초음파 신호는 물체와 물체의 형상에 따라 각기 다른 직접 경로와 간접 경로가 형성될 수 있다.

즉, 폭이 상대적으로 좁은 물체의 경우, 제1 초음파 신호의 직접 경로와 제2 초음파 신호의 간접 경로는 일치하며, 제2 초음파 신호의 직접 경로와 제1 초음파 신호의 간접 경로는 일치한다.

폭이 상대적으로 넓은 물체의 경우, 제1 초음파 신호의 직접 경로가 제2 초음파 신호의 간접 경로보다 짧고, 제2 초음파 신호의 직접 경로가 제1 초음파 신호의 간접 경로보다 짧다.

또한, 자갈이나 지면의 경우, 제1 초음파 신호와 제2 초음파 신호는 자갈이나 지면에 의해 난반사되어 직접 경로의 제1 초음파 신호와 간접 경로의 제2 초음파 신호가 일치하지 않으며, 직접 경로의 제2 초음파 신호와 간접 경로의 제1 초음파 신호가 일치하지 않게 된다.

게다가, 도 3 을 참조하면, 물체의 높이도 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20)의 높이와 동일하거나 상대적으로 낮을 수 있다.

이에 따라, 물체 인식부(50)는 물체, 및 물체의 형상 예컨데 물체의 폭과 높이를 인식하기 위해 물체 및 물체의 형상 각각에 대응되는 복수 개의 임계값(제1 임계값 내지 제4 임계값)이 사전에 설정되어 이들 임계값을 토대로 물체, 및 물체의 형상을 인식한다.

ToF 검출부(40)에 의해 제1 초음파 센서(10)에 의해 수신된 직접 경로의 제1 초음파 신호 및 간접 경로의 제2 초음파 신호 각각을 통해 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)와 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)가 각각 검출되고, 제2 초음파 센서(20)에 의해 수신된 직접 경로의 제2 초음파 신호 및 간접 경로의 제1 초음파 신호 각각을 통해 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)와 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)가 각각 검출됨에 따라, 먼저 물체 인식부(50)는 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)와 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)의 오차를 기 설정된 제1 임계값과 비교한다.

즉, 물체 인식부(50)는 상기한 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)와 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)의 오차가 제1 임계값 이하인지를 판단하고 판단 결과 오차가 제1 임계값을 초과하면 물체를 자갈로 인식한다.

여기서, 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)와 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)의 오차는 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)에서 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)를 차감한 값의 절대값이다.

제1 임계값은 같은 경로로 들어온 신호이더라도 주변 환경의 변화 또는 데이터 변환 과정에서 ToF 차이가 발생 가능함에 따라 설정된 오차로써, 588㎲가 채용될 수 있다.

반면에, 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)와 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)의 오차가 제1 임계값 이하이면 물체 인식부(50)는 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)와 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)를 평균한 직접 경로 평균값(Dir=(ToF_Dir1+ToF_Dir2)/2), 및 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)와 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)를 평균한 간접 경로 평균값(Ind=(ToF_Ind1+ToF_Ind2)/2)을 각각 검출한다.

이어, 물체 인식부(50)는 상기한 간접 경로 평균값(Ind=(ToF_Ind1+ToF_Ind2)/2)에서 직접 경로 평균값(Dir=(ToF_Dir1+ToF_Dir2)/2)을 차감한 값을 기 설정된 제2 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 중 적어도 하나에 감지 에러가 발생한 것으로 판정한다.

예컨데, 물체 인식부(50)는 간접 경로 평균값(Ind=(ToF_Ind1+ToF_Ind2)/2)에서 직접 경로 평균값(Dir=(ToF_Dir1+ToF_Dir2)/2)을 차감한 값이 제2 임계값 이상인지를 판단하여 판단 결과 간접 경로 평균값(Ind=(ToF_Ind1+ToF_Ind2)/2)에서 직접 경로 평균값(Dir=(ToF_Dir1+ToF_Dir2)/2)을 차감한 값이 제2 임계값 미만이면 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 중 적어도 하나에 감지 에러가 발생한 것으로 판정한다.

여기서, 하나의 물체에 대하여 기본적으로 간접 경로 ToF가 직접 경로 ToF보다 큰 것이 정상이지만 주변 환경의 변화 또는 데이터 변환 과정에서 오차가 발생 가능하므로 제2 임계값은 상기한 오차를 고려하여 설정될 수 있고, 일 예로 -294㎲가 채용될 수 있다.

반면에, 간접 경로 평균값(Ind=(ToF_Ind1+ToF_Ind2)/2)에서 직접 경로 평균값(Dir=(ToF_Dir1+ToF_Dir2)/2)을 차감한 값이 제2 임계값 이상이면, 물체 인식부(50)는 간접 경로 평균값(Ind=(ToF_Ind1+ToF_Ind2)/2)의 제곱값에서 직접 경로 평균값(Dir=(ToF_Dir1+ToF_Dir2)/2)의 제곱값을 차감한 값의 제곱근의 배수(2×sqrt(Ind×Ind-Dir×Dir))를 검출하고, 해당 값(2×sqrt(Ind×Ind-Dir×Dir))을 기 설정된 제3 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 물체의 폭을 인식한다.

이 경우, 물체 인식부(50)는 해당 값(2×sqrt(Ind×Ind-Dir×Dir))이 제3 임계값 이하이면 물체가 폭이 상대적으로 좁은 것으로 인식한다. 이러한 폭이 상대적으로 좁은 물체는 예컨데 PVC(Polyvinyl chloride)일 수 있다.

한편, 해당 값(2×sqrt(Ind×Ind-Dir×Dir))이 제3 임계값을 초과하면, 물체 인식부(50)는 물체를 폭이 상대적으로 넓은 것으로 인식한다. 폭이 상대적으로 넓은 물체는 도로턱이나 알루미늄 덕트 또는 벽 등일 수 있다.

제3 임계값은 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 사이의 간격(범퍼에 장착되는 센서 간격)을 넓은 물체의 폭을 나눈 값보다는 작게 설정되고 좁은 물체의 폭보다는 넓게 설정될 수 있으며, 일 예로 1765㎲가 채용될 수 있다.

상기한 바와 같이 물체가 폭이 상대적으로 넓은 것으로 인식됨에 따라, 물체 인식부(50)는 물체의 높이를 인식한다.

즉, 물체 인식부(50)는 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)의 2차 미분값과 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)의 2차 미분값을 각각 미분하고, 이들 미분값 중 적어도 하나를 기 설정된 제4 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 물체의 높이를 인식한다.

예를 들어, 물체 인식부(50)는 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)의 2차 미분값과 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)의 2차 미분값 중 적어도 하나가 제4 임계값 이하인지를 판단하고, 판단 결과 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)의 2차 미분값과 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)의 2차 미분값 중 적어도 하나가 제4 임계값 이하이면 물체의 높이가 상대적으로 높은 것으로 인식한다. 높이가 상대적으로 높은 물체는 벽일 수 있다.

반면에, 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)의 2차 미분값과 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)의 2차 미분값 중 적어도 하나가 제4 임계값을 초과하면, 물체 인식부(50)는 물체를 물체의 높이가 상대적으로 낮은 것으로 인식한다. 높이가 상대적으로 낮은 물체는 알루미늄 덕트나 도로턱 등일 수 있다.

도 4 를 참조하면, 물체 높이가 제1 초음파 센서(10) 또는 제2 초음파 센서(20)의 높이와 동일하면 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)의 2차 미분값과 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)의 2차 미분값 각각은 0에 가깝게 일정하지만, 제1 초음파 센서(10) 또는 제2 초음파 센서(20)의 높이보다 물체가 낮으면 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)의 2차 미분값과 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)의 2차 미분값은 양수이며 물체와의 거리가 가까워질수록 값이 증가하게 된다.

참고로, 도 4 는 차속이 5kph이고, ToF 검출부(40)의 데이터(제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1), 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1), 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2) 및 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)) 취득 간격이 4ms이며, 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20)의 간격이 60cm이며, 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20)의 높이가 60cm이며, 도로턱의 높이가 27cm인 경우에서의 시뮬레이션 결과로써, 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)의 1차 미분값이다.

여기서, 제4 임계값은 같은 경로로 들어온 신호더라도 주변 환경의 변화 또는 데이터 변환 과정에서 ToF 차이가 발생 가능하므로 이러한 오차가 고려되어 설정될 수 있으며, 0.0000003675[1/us] + x(가속도/음속)가 채용될 수 있다.

특히, 제4 임계값은 차속, 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 간의 거리, 및 이전 스케쥴과 현재 스케쥴에서의 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF 중 적어도 하나에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제4 임계값은 차량의 가속도가 증감하는 경우 가속도/음속 등으로 증감될 수 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 물체 인식 방법을 도 5 를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 물체 인식 방법의 순서도이다.

도 5 를 참조하면, 센싱 제어부(30)는 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 각각이 서로 다른 주파수 대역의 초음파 신호를 송출하도록 한다.

이에 따라, 제1 초음파 센서(10)는 제1 주파수 대역의 제1 초음파 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제1 초음파 신호 및 간접 경로의 제2 초음파 신호를 각각 수신하고, 제2 초음파 센서(20)는 제2 주파수 대역의 제2 초음파 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제2 초음파 신호 및 간접 경로의 제1 초음파 신호를 각각 수신한다.

이에 따라, ToF 검출부(40)는 제1 초음파 센서(10)에 의해 수신된 직접 경로의 제1 초음파 신호 및 간접 경로의 제2 초음파 신호 각각을 통해 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)와 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)를 각각 검출하고, 제2 초음파 센서(20)에 의해 수신된 직접 경로의 제2 초음파 신호 및 간접 경로의 제1 초음파 신호 각각을 통해 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)와 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)를 각각 검출하고, 물체 인식부(50)는 이들 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1), 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1), 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2) 및 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)를 입력받는다(S10)

이어, 물체 인식부(50)는 상기한 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)와 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)의 오차가 제1 임계값 이하인지를 판단(S20)한다.

S20 단계에서의 판단 결과 오차가 제1 임계값을 초과하면 물체 인식부(50)는 물체를 자갈로 인식한다(S30).

반면에, 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)와 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)의 오차가 제1 임계값 이하이면 물체 인식부(50)는 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)와 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)를 평균한 직접 경로 평균값(Dir=(ToF_Dir1+ToF_Dir2)/2), 및 제1 간접 경로 ToF(ToF_Ind1)와 제2 간접 경로 ToF(ToF_Ind2)를 평균한 간접 경로 평균값(Ind=(ToF_Ind1+ToF_Ind2)/2)을 각각 검출한다(S40).

이어, 물체 인식부(50)는 간접 경로 평균값(Ind=(ToF_Ind1+ToF_Ind2)/2)에서 직접 경로 평균값(Dir=(ToF_Dir1+ToF_Dir2)/2)을 차감한 값이 제2 임계값 이상인지를 판단한다(S50).

S50 단계에서의 판단 결과 간접 경로 평균값(Ind=(ToF_Ind1+ToF_Ind2)/2)에서 직접 경로 평균값(Dir=(ToF_Dir1+ToF_Dir2)/2)을 차감한 값이 제2 임계값 미만이면 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 중 적어도 하나에 감지 에러가 발생한 것으로 판정한다(S60).

반면에, S50 단계에서의 판단 결과 간접 경로 평균값(Ind=(ToF_Ind1+ToF_Ind2)/2)에서 직접 경로 평균값(Dir=(ToF_Dir1+ToF_Dir2)/2)을 차감한 값이 제2 임계값 이상이면, 물체 인식부(50)는 간접 경로 평균값(Ind=(ToF_Ind1+ToF_Ind2)/2)의 제곱값에서 직접 경로 평균값(Dir=(ToF_Dir1+ToF_Dir2)/2)의 제곱값을 차감한 값의 제곱근의 배수(2×sqrt(Ind×Ind-Dir×Dir))를 검출하고, 해당 값(2×sqrt(Ind×Ind-Dir×Dir))이 제3 임계값 이하인지를 판단한다.

S70 단계에서의 판단 결과 해당 값(2×sqrt(Ind×Ind-Dir×Dir))이 제3 임계값 이하이며, 물체 인식부(50)는 물체가 폭이 상대적으로 좁은 것으로 인식한다(S80).

한편, S70 단계에서의 판단 결과 해당 값(2×sqrt(Ind×Ind-Dir×Dir))이 제3 임계값을 초과하면, 물체 인식부(50)는 물체를 폭이 상대적으로 넓은 것, 예컨데 물체를 도로턱이나 알루미늄 덕트 또는 벽 등으로 인식한다(S90).

상기한 바와 같이 물체가 폭이 상대적으로 넓은 것으로 인식됨에 따라, 물체 인식부(50)는 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)의 2차 미분값과 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)의 2차 미분값을 각각 미분한다.

이어, 물체 인식부(50)는 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)의 2차 미분값과 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)의 2차 미분값 중 적어도 하나가 제4 임계값 이하인지를 판단하고(S100), 판단 결과 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)의 2차 미분값과 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)의 2차 미분값 중 적어도 하나가 제4 임계값 이하이면 물체의 높이가 상대적으로 높은 것, 예컨데 물체를 벽으로 인식한다(S120).

S90 단계에서의 판단 결과 제1 직접 경로 ToF(ToF_Dir1)의 2차 미분값과 제2 직접 경로 ToF(ToF_Dir2)의 2차 미분값 중 적어도 하나가 제4 임계값을 초과하면, 물체 인식부(50)는 물체를 물체의 높이가 상대적으로 낮은 것, 예컨데 물체를 알루미늄 덕트나 도로턱 등으로 인식한다(S110).

여기서, 제4 임계값은 차속, 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 간의 거리, 및 이전 스케쥴과 현재 스케쥴에서의 제1 초음파 센서(10)와 제2 초음파 센서(20) 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF 중 적어도 하나에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제4 임계값은 차량의 가속도가 증감하는 경우 가속도/음속 등으로 증감될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 물체 인식 장치 및 방법은 두 개의 초음파 센서를 통해 서로 다른 주파수의 초음파 신호를 각각 송출하고 이들 초음파 센서 각각을 통해 획득된 ToF(Time of Flight)를 토대로 물체의 종류와 형상을 인식한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 물체 인식 장치 및 방법은 물체의 종류와 형상을 인식하여 물체 추적 성능을 향상시키고, 차량 오제동을 감소시켜 충돌 경고장치의 성능을 향상시킬 수 있다.

게다가, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 물체 인식 장치 및 방법은 물체 종류에 따라 임계값을 다르게 설정으로써 최대 감지거리를 증대시킬 수 있고, 근거리의 자갈을 구분하여 물체 감지 로직의 강건성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10: 제1 초음파 센서 20: 제2 초음파 센서
30: 센싱 제어부 40: ToF 검출부
50: 물체 인식부 60: 차속 센서

Claims

각각이 물체를 향해 신호를 송출하고 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로와 간접 경로의 신호를 각각 수신하는 2개 이상의 센서;
상기 센서 각각에 의해 수신된 직접 경로와 간접 경로의 신호 각각을 이용하여 상기 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF(Time of Flight)를 검출하는 ToF 검출부; 및
상기 ToF 검출부에 의해 검출된 상기 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF, 및 기 설정된 적어도 하나의 임계값을 토대로 물체의 높이와 폭을 인식하는 물체 인식부를 포함하고,
상기 센서는 제1 주파수 대역의 제1 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제1 신호 및 간접 경로의 제2 신호를 각각 수신하는 제1 센서; 및 제2 주파수 대역의 제2 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제2 신호 및 간접 경로의 제1 신호를 각각 수신하는 제2 센서를 포함하며,
상기 ToF 검출부는 상기 제1 센서에 의해 수신된 직접 경로의 제1 신호 및 간접 경로의 제2 신호 각각을 통해 제1 직접 경로 ToF와 제1 간접 경로 ToF를 각각 검출하고, 상기 제2 센서에 의해 수신된 직접 경로의 제2 신호 및 간접 경로의 제1 신호 각각을 통해 제2 직접 경로 ToF와 제2 간접 경로 ToF를 각각 검출하며,
간접 경로 평균값의 제곱값에서 직접 경로 평균값의 제곱값을 차감한 값의 제곱근의 배수, 및 기 설정된 제3 임계값을 이용하여 상기 물체의 폭을 인식하며,
상기 간접 경로 평균값은 상기 제1 간접 경로 ToF와 상기 제2 간접 경로 ToF를 평균한 값이며,
상기 직접 경로 평균값은 상기 제1 직접 경로 ToF와 상기 제2 직접 경로 ToF를 평균한 값인 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 센서는 서로 다른 주파수의 신호를 각각 송출하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 센서는 다른 주파수의 신호를 간접 경로의 신호로서 수신하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서의 주파수를 각각 변조하여 상기 제1 센서를 통해 제1 신호를 송출하고, 상기 제2 센서를 통해 제2 신호를 송출하는 센싱 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 물체 인식부는
상기 제1 간접 경로 ToF와 상기 제2 간접 경로 ToF의 오차와 기 설정된 제1 임계값을 비교하여 비교 결과 상기 오차가 상기 제1 임계값을 초과하면 상기 물체를 자갈로 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 물체 인식부는
상기 간접 경로 평균값에서 상기 직접 경로 평균값을 차감한 값을 기 설정된 제2 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 중 적어도 하나에 감지 에러가 발생한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 물체 인식부는
상기 배수가 상기 제3 임계값 이하인지를 토대로 상기 물체의 폭을 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 물체 인식부는
상기 배수가 상기 제3 임계값을 초과하는지를 토대로 상기 물체의 폭을 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 물체 인식부는
상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나, 및 기 설정된 제4 임계값을 이용하여 상기 물체의 높이를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 물체 인식부는
물체의 높낮이를 3단계 이상으로 나누어 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 물체 인식부는
상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나가 상기 제4 임계값 이하인지를 토대로 상기 물체의 높이를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 물체 인식부는
상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나가 상기 제4 임계값을 초과하는지를 토대로 상기 물체의 높이를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 제4 임계값은
차속, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 간의 거리, 및 이전 스케쥴과 현재 스케쥴에서의 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF 중 적어도 하나에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 장치.
제1 센서가 제1 주파수 대역의 제1 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제1 신호 및 간접 경로의 제2 신호를 각각 수신하는 단계;
제2 센서가 제2 주파수 대역의 제2 신호를 송출하고, 물체에 반사되어 수신되는 직접 경로의 제2 신호 및 간접 경로의 제1 신호를 각각 수신하는 단계;
ToF(Time of Flight) 검출부가 상기 제1 센서와 상기 제2 센서에 의해 각각 수신된 직접 경로와 간접 경로의 신호 각각을 이용하여 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF를 검출하는 단계; 및
물체 인식부가 상기 ToF 검출부에 의해 검출된 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF, 및 기 설정된 적어도 하나의 임계값을 토대로 물체의 높이와 폭을 인식하는 단계를 포함하고,
상기 ToF를 검출하는 단계에서, 상기 ToF 검출부는 상기 제1 센서에 의해 수신된 직접 경로의 제1 신호 및 간접 경로의 제2 신호 각각을 통해 제1 직접 경로 ToF와 제1 간접 경로 ToF를 각각 검출하고, 상기 제2 센서에 의해 수신된 직접 경로의 제2 신호 및 간접 경로의 제1 신호 각각을 통해 제2 직접 경로 ToF와 제2 간접 경로 ToF를 각각 검출하고,
간접 경로 평균값의 제곱값에서 직접 경로 평균값의 제곱값을 차감한 값의 제곱근의 배수, 및 기 설정된 제3 임계값을 이용하여 상기 물체의 폭을 인식하며,
상기 간접 경로 평균값은 상기 제1 간접 경로 ToF와 상기 제2 간접 경로 ToF를 평균한 값이며,
상기 직접 경로 평균값은 상기 제1 직접 경로 ToF와 상기 제2 직접 경로 ToF를 평균한 값인 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 제1 센서로부터 송출된 제1 신호와 상기 제2 센서로부터 송출된 제2 신호는 주파수가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 제1 센서로부터 송출된 제1 신호와 상기 제2 센서로부터 송출된 제2 신호는 초음파 신호인 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.
삭제
제 17 항에 있어서, 상기 물체의 높이와 폭을 인식하는 단계에서,
상기 물체 인식부는 상기 제1 간접 경로 ToF와 상기 제2 간접 경로 ToF의 오차와 기 설정된 제1 임계값을 비교하여 비교 결과 상기 오차가 상기 제1 임계값을 초과하면 상기 물체를 자갈로 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 물체의 높이와 폭을 인식하는 단계에서,
상기 물체 인식부는 상기 간접 경로 평균값에서 상기 직접 경로 평균값을 차감한 값을 기 설정된 제2 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 중 적어도 하나에 감지 에러가 발생한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.
삭제
제 17 항에 있어서, 상기 물체의 높이와 폭을 인식하는 단계에서,
상기 물체 인식부는 상기 배수가 상기 제3 임계값 이하인지를 토대로 상기 물체의 폭을 인식하는 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 물체의 높이와 폭을 인식하는 단계에서,
상기 물체 인식부는 상기 배수가 상기 제3 임계값을 초과하는지를 토대로 상기 물체의 폭을 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 물체의 높이와 폭을 인식하는 단계에서,
상기 물체 인식부는 상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나, 및 기 설정된 제4 임계값을 이용하여 상기 물체의 높이를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 물체의 높이와 폭을 인식하는 단계에서,
상기 물체 인식부는 물체의 높낮이를 3단계 이상으로 나누어 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 물체의 높이와 폭을 인식하는 단계에서,
상기 물체 인식부는 상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나가 상기 제4 임계값 이하인지를 토대로 상기 물체의 높이를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 물체의 높이와 폭을 인식하는 단계에서,
상기 물체 인식부는 상기 제1 직접 경로 ToF의 2차 미분값과 상기 제2 직접 경로 ToF의 2차 미분값 중 적어도 하나가 상기 제4 임계값을 초과하는지를 토대로 상기 물체의 높이를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.
제 29 항에 있어서, 상기 제4 임계값은
차속, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 간의 거리, 및 이전 스케쥴과 현재 스케쥴에서의 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 각각의 직접 경로와 간접 경로의 ToF 중 적어도 하나에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 물체 인식 방법.